南宁市泥岩与泥质粉砂岩互层地区某滑坡特征及防治措施pdf

1、第27卷第5期Vol.27 No.5,201 3年10月MINERAL RESOURCES AND GEOLOGYOct.201 3南宁市泥岩与泥质粉砂岩互层地区 某滑坡特征及防治措施彭庭国(桂林矿产地质研究院工程勘察院,广西桂林 541004)摘 要:经过勘查和地质调查,该滑坡地处由泥岩与泥质粉砂岩组成的山坡,属典型的膨胀岩边坡问题。 通过分析滑坡特征,对滑坡进行稳定性计算,提出了抗滑桩+锚杆+网格梁的综合防治措施。关键词:滑坡特征;互层;稳定性分析;防治措施中图分类号:P642 .13 文献标识码:A 文章编号:1001 -5 6 63(201 3)05 -042 1 -030前言本滑坡位

2、于南宁市青秀区,地处南宁盆地东南缘,邕江北岸的高阶地区,滑坡前后缘相对高差约 35 m,滑坡南北宽约 1 60m,东西斜长约 80m,面积约1 2800m2 ,体积约为 7 .04 × 104 m3 ,滑体成分主要为 粉质粘土、全风化泥岩,属小型推移式滑坡。该滑坡于 20 世纪 90 年代初次发生滑动,造成山 体开裂,后缘地面下沉 0 .50 1 .00m,但并未引发大 规模的滑移。2010 年 4 月施工单位对该段边坡进行路堑开挖后,恰逢南宁市遭遇特大暴雨,日降雨量达 3 10mm,受暴雨影响,该滑坡再次发生变形迹象,滑 体上产生多处裂缝,滑坡后缘地面再次下沉 1 .00 1 .5

3、0m。工程地质条件.1 地层岩性与岩土工程特征滑坡区经钻探及探井、探槽揭露的地层主要有第四系全新统(Qh )、第四系坡残积层(Q4el )及第三系南 湖组(E3 n)。第四系全新统(Qh )为种植土,褐色、褐红,稍湿, 结构松散,含有植物根茎,为山坡林地表土。第四系坡残积层(Q4el )为粉质粘土,砖红色,结构松散,稍湿状态,硬塑状,含少量砾石,砾径 3 20mm,砾石含量约 3% 5 %,砾石成分以青灰色石英砂岩为主。该层分布于第四系种植土层之下,厚度0 .601 .60m。第三系南湖组(E3 n )主要为泥岩和泥质粉砂岩, 中厚层状,风化强烈,全强风化层厚度约 4.0 7 .0m。岩性特征

4、有 全风化泥岩:褐红色、褐黄色、 灰白色,泥质结构,中厚层状构造,全风化呈可塑状, 粘性强,手捏粘手,局部含有钙和铁锰质结核,该层为 极软岩,具中等胀缩性。 全风化泥质粉砂岩:褐黄 色、褐红色,岩体已基本风化成土,但原岩结构清晰, 岩芯呈砂土状、土柱状,遇水易软化、崩解,局部夹有 少量的未完全风化的强风化硬块。 强风化泥质粉 砂岩:褐红色、褐黄色,岩石风化节理、裂隙发育,遇水 易软化,岩体风化不均匀,局部夹有弱风化硬块,且局 部夹有强风化泥岩透镜体,整个场地均有分布,各孔 均钻至此层,未揭穿。 强风化泥岩:褐红色、灰白 色,岩石风化不均匀,节理、裂隙发育,遇水易软化,岩体呈透镜体出现,夹在强风

5、化泥质粉砂岩中。1 .2 水文地质条件滑坡内的地下水按其含水介质的不同划分为第 四系松散岩类孔隙水和基岩孔隙裂隙水两种类型。 其中第四系松散岩类孔隙水主要赋存于残积层粉质 粘土孔隙中,为上层滞水,钻探揭露水位埋深 0 .60 收稿日期:201 3 -05 -01 作者简介:彭庭国(1 9 7 6 -),男,湖南常德人,助理工程师,现主要从事工程地质勘察、地基处理、设计、施工等。42 14.80m;上层滞水沿土层裂隙、滑带裂隙渗流,并于坡 脚和陡坎处排泄,呈线状渗出排泄于地表。地下水接 受大气降水补给,大气降水通过地面裂缝和松散堆积 层的孔隙渗入地下的粉质粘土的空隙中。 因此补给 迳流条件相对较

6、好,其流量受季节性影响变化较大。 基岩裂隙水主要赋存于第三系泥岩孔隙裂隙中,由于 岩石孔隙裂隙为泥质填充,连通性差,含水层富水性弱;埋深一般较深,水量贫乏,本次钻探未揭露此层地 下水。2滑坡基本特征及成因分析2 .1 滑坡基本特征2 .1.1 滑体特征滑体成分主要为粉质粘土、全风化泥岩,红褐、灰 褐色,稍湿到饱和,结构松散,各向异性发育,高压缩性。粉质粘土、全风化泥岩场地内均有分布,坡体顶 部较厚,约 4.07 .5m,前缘处较薄,约 1 .5 3m,平均厚度约 5 .5m。 2 .1.2 滑带特征根据勘查工程揭示,斜坡变形滑带(面)位于全风 化泥岩与强风化泥质粉砂岩接触面,滑坡滑带(面)受

7、基原始地形控制较明显,滑带为分布在滑体底部的可塑状全风化泥岩,褐黄色、褐红色、灰白色,湿,厚度一 般 1020cm。滑带土受挤压变形迹象不太明显,说 明滑坡尚处于蠕滑变形阶段,局部滑动带已经形成,但尚未形成连贯的滑带。2 .1.3 滑床特征滑床为强风化泥岩及强风化粉砂质泥岩(E3 n ), 以强风化泥岩为主,局部地段含煤矸石夹层。从横向 看,滑床形态较为平坦,略有起伏;纵向上滑床形态呈近似折线形,与地表形态稍相似,总体上看受基岩面 及原始地形控制明显,滑床面倾角为:后缘 2 1°48°,中部 1 8°3 1°,前缘 3°8°。 2 .

8、2 滑坡成因分析该滑坡是多种因素共同作用的结果,与地层岩性、地形地貌、人类工程活动、降雨等因素有密切的联 系。2 .2.1 地质环境因素(1)粉质粘土及全风化层的粉砂质泥岩和泥岩为 滑坡的形成提供了物质基础。勘查工程揭示,滑体土 平均厚度约 5 .5m,土体裂隙发育、抗剪强度低,为滑 坡的形成提供了物质基础。(2)下伏泥岩面以及第四系坡残积层倾向与斜坡42 2坡向基本一致,为滑坡形成提供了临空面。(3)滑床为相对不透水的粉砂质泥岩及泥岩,地 表水及土体的孔隙水下渗至强风化基岩面,使全风化 层底部的土体处于饱水状态,其抗剪强度降低,是滑 坡形成的重要条件。(4)降雨及地表水入渗使滑体土重度增大,

9、滑带土抗剪强度降低,促使该滑坡发生变形。2 .2.2 诱发变形因素(1)降雨作用 滑坡区暴雨或持续降雨不仅形成 暂时性水流冲刷坡面,加速风化岩石的剥蚀,而且更 主要的是雨水入渗使滑体内土体饱和程度增大,滑带 土抗剪强度降低,自重力增大,抗滑力减小,引起斜坡 土体沿软弱面滑移变形破坏,是滑坡发生变形的主要 原因之一。(2)人类工程活动 不合理的路堑边坡卸载是导 致滑坡发生的最主要人为因素。 边坡 6 .0 8 .0m, 路堑边坡在开挖前已经产生滑动,边坡开挖后,使边 坡形成 6 .08 .0m 的临空界面,打破了边坡的原有 平衡条件,从而引起边坡失稳。综上所述,滑坡的变形受地形地貌、岩土结构和

10、物质组成等因素控制;而工程建设不合理坡脚开挖,降雨和地表水入渗等因素综合作用引发了该滑坡的 变形。3滑坡稳定性评价3 .1 滑坡稳定性分析据目前的变形迹象,虽然滑坡尚未出现整体大规 模滑移,但是,从滑体变形特征和勘探工程揭露滑面 情况分析,滑带已局部形成,且滑带土强度较低,滑体 土质呈可塑状,滑坡体岩性以粉质粘土、全风化泥岩 为主,表层粉质粘土结构松散,降雨特别是暴雨时容 易造成雨水下渗,土容重增加,地下水位升高,滑体蠕 动挤压变形加大,将加剧滑带土破坏和强度变小,下 滑推力增大,抗滑力减小,滑坡稳定性降低较大,滑坡 将有可能产生整体失稳下滑。因此,定性分析滑坡目 前处于欠稳定至不稳定状态。3

11、 .2 滑坡稳定性计算根据勘探工程揭示的滑坡岩土特征和折线形滑 面,按滑坡防治工程勘查规范(DB/T02 1 8 2006 )1 附录 E 中的公式 E.9 ,对滑坡在自重+ 地下水及自重+地下水+暴雨工况下的稳定性进行计算。3 .2.1 滑坡稳定性计算参数滑坡计算参数见表 1 。表 1滑坡计算参数Table 1 Calculating parameters of landslip状态滑体重度内聚力C内摩擦角( / 3 )()()kN mkPa°天然状态1 9 .68.37 .620 .27.97 .1饱和状态3 .2.2 滑坡稳定性评价根据计算结果对滑坡稳定性分析评价。滑坡稳定状态

12、的划分,是根据滑坡防治工程勘查规范(DZ/T02 1 8 -2006 )1 表 1 2 ,按滑坡稳定系数确定。 稳定系数 Fs 1 .15 为稳定,1 .05 Fs <1 .1 5 为基本稳定,1 .00 Fs < 1 .05 为欠稳定,Fs < 1 .00 为不稳 定。滑坡在自重+地下水工况下稳定系数 Fs 为 1 .101 .13 ,处于基本稳定状态;在自重+ 地下水+ 暴雨 工况下稳定系数 Fs 为 1 .021 .04,处于欠稳定状态。4滑坡防治措施4.1 排水工程水是诱发滑坡发生新变形的重要原因之一,治理 滑坡首先应考虑治水问题,特别是暴雨期间常造成地 表水横溢,冲

13、刷自然斜坡,诱发滑坡崩塌等地质灾害, 因此,应在滑坡区设置排水导流系统。在垂直于滑动 方向上设置横向截水沟,在顺滑动方向设置纵向导流 沟,排水沟应注意防渗,同时截排水系统与公路排水 系统相结合。4.2 支挡工程根据滑坡特征,参照滑坡防治工程设计与施工 技术规范(DZ/T02 1 9 -2006 )1 ,对现有边坡坡脚采 用悬臂式抗滑桩支档,桩间设置挡土板,桩顶设置冠 梁,对坡面采用削坡卸载,并在坡面采用锚杆+ 网格梁支护,网格梁中间采用植被防护。 锚杆间距采用 2 .00m,长 1 5 .0m。此方案既可以节省材料,又可以缩短工期,同时也为滑坡的工程治理节约了大量资 金。5结论本滑坡地处南宁盆

14、地东南缘,邕江北岸的高阶地 区,滑坡面积约 1 2800m2 ,体积约为 7 .04×104 m3 ,滑体成分主要为粉质粘土、全风化泥岩,潜在滑动面位于全风化层与强风化层的交界面,属小型推移式滑 坡。滑坡在自重+地下水工况下稳定系数 Fs 为 1 .101 .13 ,处于基本稳定状态;在自重+ 地下水+ 暴雨1 .021 .04,处于欠稳定状态。若遇连续降雨或暴雨天气,滑坡有可能整体下滑失 稳。该结论可作为相关部门进行滑坡的工程治理的 技术依据。参考文献:1 中华人民共和国国土资源部.滑坡防治工程勘查规范(DZ/ T02 1 8 -2006)M.中国标准出版社出版,2006 .2 中

15、华人民共和国国土资源部.滑坡防治工程设计与施工技术规 范(DZ/T02 1 9 -2006)M.中国标准出版社,2006 .Characteristics of a certain landslip in inter-bedded area of mudstone and argillaceous siltstone in Nanning and its control measuresPENG Ting-guo(Engineering Exploration Institute of China Nonferrous Metal Guilin Geology and Mining Co .,

16、Ltd.,Guilin 541004,Guangxi,China)Abstract:According to the prospecting and geological survey,this landslip is located at a slope comprising mudstone and argillaceous siltstone,and it has typical problems of swelling rock slope.After examining the properties and calculating the stability of this landslip,we propose a comprehensive control measures which include anti-slide pile,rock